Структурная геология - Ажгирей Г.Д.
Скачать (прямая ссылка):
Стратиграфия и учение о фациях. Стратиграфы и литологи свои важнейшие выводы о процессах образования осадков связывают с тем основным положением, что осадконакопление в значительной мере является функцией тектонических движений областей размыва и дна бассейнов, где отлагаются осадки. Не принимая во внимание закономерностей, свойственных тектоническим движениям, нельзя дать правильной картины географического распределения и исторической последовательности образования осадков различного состава и фаций.
Петрография непосредственно связана с учением о тектоническом строении и движениях земной коры. Возникновение расплавленных масс, повидимому, обусловлено тектоническими движениями некоторых типов. Кроме того, сами магматические породы, обладая определенными
формами залегания, составляют один из элементов структуры земной коры и в качестве такового являются объектом изучения, с одной стороны, структурной геологии и, с другой стороны, самой петрографии.
Учение о месторождениях полезных ископаемых получает многие важнейшие свои выводы на основе геотектонических данных, в том числе данных структурной геологии, поскольку тектонические нарушения являются главными каналами, подводящими многие рудоносные растворы (или магмы, с которыми связано образование ряда полезных ископаемых) из глубоких зон в верхние области земной коры. С другой стороны, одним из главнейших факторов локализации рудных тел являются тектонические структуры, которые становятся вместителями орудене-ния. Не меньшее значение имеет изучение структур земной коры при поисках и разведке каменноугольных, нефтяных и газовых месторождений. Месторождения каменных углей во многих бассейнах тектонически деформированы. Пласты каменного угля смяты в складки, нарушены сбросами и рациональная разведка их, так же как и эксплуатация, возможны только при тщательном изучении тектонических структур. Размещение месторождений нефти и натурального газа, во-первых, иногда зависит от положения разрывов и нарушенных зон, служивших путями для перемещения углеводородов с больших глубин и накапливания их в верхних частях земной коры. Во-вторых, большинство нефтяных и газовых месторождений приурочивается к благоприятным тектоническим структурам. Особенно часто такими структурами являются купола антиклинальных складок.
Таким образом, на основе данных структурной геологии возможен прогноз размещения в земной коре и формы тел многих месторождений полезных ископаемых, и в этом заключается большое практическое значение структурной геологии.
Поисково-разведочное и горное дело постоянно пользуется данными структурной геологии, поскольку форма минеральных тел и ее нарушения непосредственно связаны с тектоническими явлениями. Заложение разведочных выработок, буровых скважин, система эксплуатации месторождения во многом определяются представлениями о тектонической структуре месторождения.
Гидрогеологические и инженерно-геологические исследования прочно связаны со структурной геологией. Положение водоносных и водоупорных горизонтов, движение грунтовых вод по системам больших сбросоз и в трещинах коренных пород — все эти данные гидрогеологи получают при структурно-геологическом изучении. Для инженерно-геологических целей, кроме важнейших данных о формах залегания пород в земной коре, очень большое значение имеют доставляемые структурной геологией сведения о трещиноватости горных пород.
* * * *
Произведенный краткий обзор показывает, насколько многообразны связи структурной геологии с другими отраслями геологических знаний. Все геологические дисциплины широко пользуются ее выводами и, с другой стороны, сами в свою очередь влияют на тектонические обобщения. В тесной взаимосвязи геотектоники и структурной геологии почти со всеми отраслями геологических знаний заключается их огромное значение; очевидно, что в настоящее время без глубоких познаний в области геотектоники и структурной геологии невозможно обойтись при решении большинства вопросов теории и практики геологии.
ГЛАВА ВТОРАЯ
ДЕФОРМАЦИЯ ГОРНЫХ ПОРОД
ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Деформацией называется изменение взаимного распределения частиц, составляющих тело, следствием чего может явиться изменение его формы. Деформация может происходить без существенного изменения объема и со значительным изменением объема деформируемого тела.
Деформация может быть вызвана внешними механическими силами, приложенными к телу, а также другими факторами, например, изменением температуры, фазовыми превращениями, с которыми связаны изменения объема, намагничиванием (магнито-стрикцион-ный эффект) или появлением электрическою заряда (пьезо-электриче-ский эффект). Внутренние силы, возникающие в теле и стремящиеся уравновесить действие внешних сил, называются силами упругости. Величина силы упругости, приходящаяся на единицу площади поперечного сечения и характеризующая интенсивность сил упругости, называется напряжением.
В геологических работах иногда внешние силы неправильно называются стрессами. Этот термин в физике, математике и инженерных дисциплинах употребляется как синоним русского слова напряжение, и, следовательно, неточное применение термина «стресс» в геологии следует прекратить. А. В. Пэк (1939) отмечает, что часто неправильно используется также термин давление, которому некоторые геологи придают значение силы, способной деформировать горные породы. Например, можно встретить такие выражения: «складчатость, вызванная тектоническим давлением, действовавшим с юга». Давление есть сила, действующая на единицу площади, причем ей противодействует сила упругости* равновеликая и направленная противоположно. Давление также представляет напряжение, уравновешенное внутренними силами упругости тела, к которому это давление приложено и поэтому не может вызывать интересующих геолога деформаций. Только внешняя сила, превышающая внутренние силы упругости тел, производит необратимые изменения их формы, и потому не следует употреблять выражение давление, когда мы описываем или анализируем деформацию горных пород.
